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随着微电子和表面组装技术的发展,新型无铅钎料成为了研究热点。但目前被广泛使用的大部分Sn-Ag-Cu系合金钎料都为高银钎料,成本较高且抵抗冲击性能较差,而低银钎料虽然克服了以上两个缺点,但热疲劳性能较差。本文以低成本的Sn-0.3Ag-0.7Cu低银钎料为基础,通过向钎料合金中添加纳米Ni颗粒,来改善低银钎料的性能,期望找到在机械冲击和蠕变疲劳性能上兼顾的成分比例。本文采用了两种添加工艺,分析了Ni含量对钎料合金组织、熔化特性、润湿性、硬度、剪切等性能的影响。课题的研究表明,添加少量的Ni能够细化组织,Ni能够取代Cu6Sn5中的Cu形成(Cu, Ni)6Sn5,细小的金属间化合物能够对组织起到强化的作用,同时改变了化合物的形貌。另外添加的Ni主要分布在金属间化合物内,同时能够改变Ag3Sn在钎料内的分布情况。过量的Ni会使化合物长大,数量变多,导致弥散强化的效果减弱甚至消失。无论是块体钎料还是钎料小球,随着Ni含量的变化其组织变化规律相同。在钎料球与焊盘连接处,Ni会使IMC由扇贝状变成锯齿状或岛状。从宏观的性能上看,微量的Ni对钎料的熔点和耐腐蚀性影响不大。硬度会随着钎料中的Ni含量先上升后下降,这与Ni改变钎料内部的组织直接相关,少量的Ni可以起到强化钎料的效果。电阻率随Ni含量的变化与硬度变化相似,细小的金属间化合物会对电流的通过起到阻碍的作用。剪切强度上,Ni添加会使剪切强度先上升后下降,随着Ni含量的升高,断裂形式由韧性向脆性过度。相对于高温熔炼法,常温的机械添加工艺简单易行,但是在回流过程中存在部分Ni溢出的现象。这是因为Sn的表面张力大,在回流过程中,液态钎料将未来得及与钎料反应的Ni排出。为了确定溢出量,回流后的焊点经过EDS面扫描分析得到溢出后Ni的残留量。残留的Ni能够影响钎料的组织和性能。组织与性能的变化趋势与高温熔炼得到的钎料相同。